Een nieuwe techniek die kan analyseren hoe medicijnmoleculen binden aan eiwitten in weefselmonsters, zou een verbeterde route kunnen bieden voor het ontdekken en ontwikkelen van medicijnen.

Onderzoekers van de Universiteit van Birmingham ontwikkelden de techniek in samenwerking met het wereldwijde biofarmaceutische bedrijf AstraZeneca. Het maakt gebruik van massaspectrometrie, een analytisch hulpmiddel dat vaak wordt gebruikt voor het identificeren van de eigenschappen van moleculen in een monster.

Een deel van de vroege stadia van medicijnontdekking vindt plaats in celculturen, clusters van cellen die in het laboratorium worden gekweekt, buiten hun natuurlijke omgeving. Met celculturen kunnen de effecten van verschillende verbindingen worden getest op specifieke biologische doelwitten die bij verschillende ziekten zijn betrokken. Hoewel dit onderzoekers in staat stelt te beoordelen hoe de verbindingen werken tegen het doelwit, worden niet de volledige effecten van de fysiologische omgeving vastgelegd.

Deze nieuwe techniek, beschreven in een artikel gepubliceerd in Angewandte Chemie , stelt onderzoekers in staat om echte weefselmonsters te gebruiken om te beoordelen aan welke eiwitten het medicijn zich in het lichaam zal binden en dus hoe effectief het waarschijnlijk zal zijn tegen het doelwit.

In staat zijn om de interactie tussen het medicijn en het eiwit te lokaliseren, kan waardevol inzicht verschaffen om de ontdekking van medicijnen te begeleiden.

Hoofdonderzoeker professor Helen Cooper zegt dat "meestal bij het ontdekken van geneesmiddelen in een vroeg stadium metingen worden gedaan buiten de fysiologische omgeving, dus wanneer onderzoekers medicijnen gaan testen in weefsel, kunnen ze mislukken omdat ze interacties hebben die niet werden verwacht."

"Het is echter ongelooflijk moeilijk om in dit vroege stadium de interactie tussen geneesmiddeleneiwitten te identificeren. Het gebruik van massaspectrometrie op eiwitten wordt vaak vergeleken met het laten vliegen van een olifant. Wat we hebben gedaan, is een onbeveiligde hoed - het medicijnmolecuul - aan de olifant toevoegen, en het hele proces gemeten. Het is spannend omdat het de mogelijkheid opent om de route van een medicijn door het lichaam te kunnen volgen. Door te identificeren met welke eiwitten het een interactie aangaat, kunnen wetenschappers in een eerder stadium voorspellen of het al dan niet zal het gewenste therapeutische effect hebben."

In de studie gebruikten de onderzoekers weefsel uit de lever van ratten die bezafibraat hadden gekregen, een medicijn dat vaak wordt gebruikt om een ​​hoog cholesterolgehalte te behandelen. Ze gebruikten massaspectrometrie op dunne weefselsecties om het medicijnmolecuul en het specifieke vetzuurbindende eiwit te detecteren waaraan het zich hecht om een ​​complex te vormen.

De onderzoekers waren ook in staat om zowel de variërende hoeveelheden van dit complex in de lever in de tijd te meten, als hoe het zich door het weefsel verspreidt.

AstraZeneca-hoofdprofessor Richard Goodwin, Senior Director, Imaging Sciences zegt dat "de sleutel tot het leveren van dergelijke innovatieve wetenschap een duurzame samenwerking is tussen academische leiders en industriële partners. Dit onderzoek bouwt voort op een langdurige samenwerking tussen AstraZeneca en de Universiteit van Birmingham, en is een voorbeeld van wat er kan worden gedaan als we complementaire vaardigheden combineren om in belangrijke onvervulde behoeften te voorzien. Dit onderzoek zal de ontdekking van geneesmiddelen blijven ondersteunen en ons helpen om nieuwe medicijnen naar patiënten te brengen."

De volgende stappen voor het onderzoek zijn onder meer het verbeteren van de gevoeligheid van de techniek en het uitbreiden ervan naar andere soorten geneesmiddelverbindingen. Verder vooruitkijkend hoopt het team dat het kan worden ontwikkeld voor gebruik in menselijk weefsel, genomen uit biopsieën. Dit zou een beter begrip opleveren van waarom medicijnen bij verschillende patiënten anders werken. + Verder verkennen

Nieuwe methode belooft veel goeds bij het identificeren van ziektebestrijdende medicijndoelen